分子筛对重金属废水吸附性能的实验研究

为验证分子筛对重金属废水的处理效果,以实际含锰废水为研究对象,采用13X分子筛,通过实验研究了吸附材料用量、吸附时间、搅拌转速和溶液pH对Ca²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺吸附效果的影响。结果表明：吸附材料用量增加对Mn²⁺、Mg²⁺的吸附影响较大;随着吸附时间增长,各金属离子去除率增加;适当的转速有利于金属离子的吸附,但各金属离子对应的最佳转速各不相同;pH提高,能够促进分子筛对金属离子的吸附。13X分子筛对金属离子的吸附机理为离子交换吸附和表面吸附。研究表明,13X分子筛在处理低浓度含锰重金属废水方面表现出良好的应用前景。     

用13X分子筛去除废水中Pb~(2+)的研究

用13X分子筛作为去除铅离子吸附剂,研究各实验条件下对废水中Pb~(2+)的去除效果。考查了废水的pH、Pb~(2+)起始浓度对去除率的影响,Pb~(2+)起始浓度和吸附时间对吸附容量的影响。优化最佳条件为:控制废水的pH=8,Pb~(2+)浓度为200mg/L,搅拌时间为30min,分子筛投加量在5~6g/L时,13X分子筛对Pb~(2+)的去除率可达到92%左右。研究表明,13X分子筛对Pb~(2+)的吸附机理以离子交换吸附为主,符合Langmuir等温吸附模型。     

2,2-二甲基丁烷的吸附回收及吸附剂再生研究

2,2-二甲基丁烷既是一种有害的挥发性有机物,也是一种重要的添加剂,具有回收利用的经济价值,基于静态吸附试验装置,利用M-13X分子筛吸附2,2-二甲基丁烷,对比研究了三种回收方法对饱和吸附剂中2,2-二甲基丁烷的回收效率,效果最好的方法是醇洗+烘干法;以吸附剂再生后的吸附效果和寿命为判断依据,研究了醇洗+烘干法对吸附剂的影响,为回收2,2-二甲基丁烷、重复利用吸附剂提供了参考。     

13X分子筛对废水中锌离子的吸附性能研究

通过正交水平实验对13X分子筛吸附锌离子条件进行优化,考察了锌离子浓度、温度和溶液的pH值对锌离子吸附容量的影响。测定了锌离子在13X分子筛上的吸附平衡和动力学数据,吸附平衡符合Langmu ir方程,并得到了模型参数,说明Langmu ir模型能够描述本体系的特性。采用XRD对13X分子筛吸附锌离子的结构变化进行分析表明,其吸附过程中发生了锌离子与13X分子筛内钠离子的交换。这些结果为吸附过程处理含锌废水的设计提供一定的参考。     

水汽共存下NH3在13X分子筛上吸附等温线的测定研究

关于纯 NH_3在分子筛上的吸附等温线已有报道。但水汽共存下,NH_3在分子筛上的吸附等温线,尚未见报道。本文采用连续流动装置,进行了水汽共存下,NH_3在13X 分子筛上吸附性能的研究。测定了不同浓度氨水,于不同温度、不同分压下,在13X分子筛上的吸附量,得到各种条件下 NH_3在13X 分子筛上的吸附等温线,对 NH_3吸附量与吸附时间的关系,亦作了考察。     

分子筛吸附甲基丙烯酸甲酯中微量水分的研究

研究了3A，4A，5A和13X4种型号分子筛对甲基丙烯酸甲酯中微量水分的静态吸附的动力学性能，做出了4种型号分子筛的吸附动力学曲线；对其结果进行了分析讨论。并进一步研究了13X型分子筛的吸附温度和吸附剂用量对其饱和吸附量的影响。结果表明，13X型分子筛的吸附效果优于3A，4A和5A型分子筛；其在25℃时吸附效果最好，饱和吸附量最大，吸附速率也最快，分子筛的最佳用量为0．4g／mL。FTIR证明13X分子筛同时还吸附了一定量的对苯二酚。     

改进13X 型分子筛合成条件提高吸附二氧化碳的能力

本文根据国内空分装置的用户反映,提出目前吸附净化所用吸附剂存在的问题。分析了孔结构对吸附质扩散速率的影响。对13X分子筛吸附CO_2的性能开展了试验研究,得到了13X分子筛的合成条件(硅铝比与碱度)与CO_2吸附量的关系,试验结果硅铝比的最佳值为3.5～3.7;碱度的推荐值为0.9～1.0。     

13X沸石分子筛对低浓度CO2动态吸附

目前对于吸附分离技术应用于高压、低浓度CO₂脱除的研究还较少,在进行相应吸附脱碳工艺设计时也缺少相关的参考数据。为探究13X沸石分子筛对低浓度CO₂的动态吸附性能,本文利用动态吸附实验的方法,探究不同条件下低浓度（摩尔分数3%）CO₂气体在13X分子筛上的动态吸附性能,得到不同压力、温度、气体流量、填料高度及分子筛规格（尺寸、形状）等因素影响下的13X分子筛对于CO₂气体的动态吸附规律及相应的性能指标参数。结果表明：随着吸附压力的升高,13X分子筛的CO₂吸附量增加但增量逐渐减小;降低吸附温度、减小气体流量和增加填料高度均有利于增强13X分子筛的动态CO₂吸附性能,提高吸附脱碳效果,其中温度及填料高度的变化对于CO₂吸附的影响程度最大;实验还发现小尺寸及条状13X分子筛的动态吸附脱碳性能优于其他规格,并根据其特定条件下的出口CO₂浓度为50mL/m³时的CO₂吸附量指标,给出吸附剂用量与液化天然气（LNG）脱碳工艺处理量的关系系数。     

固体吸附除湿剂的制备及性能研究

针对固体吸附除湿制冷的特点,开展了高效除湿剂的制备及性能研究。通过正交实验优选出吸附剂的原料配比和制备条件;测定了吸附剂的吸附容量及吸附等温线;对自制吸附剂及13X分子筛的脱附过程进行了热分析研究。结果表明:自制复合型吸附剂NW—162和NW—164的吸附性能优于13X和5A分子筛等常规吸附剂,其中平衡吸附量大于0.7kg·kg~(-1),峰顶温度低于13X分子筛50℃左右,是有着良好应用开发前景的高效固体除湿剂。     

基于吸附法的氨气试验处理研究

针对室内检测中氨气给人体带来的危害,提出一种基于沸石分子筛改性的室内氨气吸附处理方法。为验证沸石分子筛改性的可行性,利用氨气与金属氯化物容易形成络化物的原理,对13X沸石分子筛进行改性,得到经氯化铜和氯化镍改性后的吸附效果更佳;以改性后的13X沸石分子筛作为原材料,分析不同吸附颗粒大小、浸渍液浓度、吸附压力等对吸附效果的影响;最后根据上述的实验结果,找到最佳的试验处理方法,以此提升对空气中氨气吸附的效果。     

CTMAB-13X分子筛的制备及对水中甲基橙的吸附

用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对13X分子筛进行改性制备CTMAB-13X分子筛,研究了不同条件下CTMAB-13X分子筛对废水中甲基橙的吸附性能、影响因素及动力学过程.结果表明:CTMAB-13X分子筛投加量为0.1 g/L,吸附时间10 min后对甲基橙吸附可达平衡,此时去除率达到88.9％.CTMAB-13X分子筛吸附容量为275mg/g,高于活性炭的182 mg/g.Zeta电位分析说明经阳离子表面活性剂CTMAB改性的13X分子筛表面带正电,对水中带负电的酸性染料甲基橙有较强的吸附效果.由红外吸收光谱(FTIR)看出CTMAB的特征峰出现在CTMAB-13X分子筛中,说明CTMAB接枝改性到13X分子筛表面.分析X-射线图谱得出CTMAB改性剂没有破坏13X分子筛自身的晶体结构,进一步证明CTMAB是接枝在分子筛表面.从扫描电镜(SEM)可以看出改性后的CTMAB-13X分子筛更为分散,因此可以为染料分子提供更多的吸附点位.激光粒度测定结果表明CTMAB-13X分子筛平均粒径Dav由17.45 μm下降到12.41 μm,比表面积(S/V)由5143.69 cm2/cm3增大到7752.48 cm2/cm3,与SEM分析结果一致.     

磷化氢在改性13X分子筛上的吸附行为

为回收工业废气中的磷化氢(PH3)并资源化,采用浸渍法制备了一种CaCl2改性13X分子筛吸附剂,通过容积法研究了25—70℃PH3气体在改性13X分子筛上的等温吸附行为。结果表明,在实验条件范围内25,40,55,70℃下PH3的饱和吸附量(质量分数)分别为2.528,1.901,1.591,0.925mg/g。Freundlich吸附等温方程很好地模拟了改性13X分子筛对PH3的等温吸附,Langmuir和Henry吸附等温方程对吸附平衡数据的拟合效果不佳表明了改性13X分子筛表面吸附位的不均匀分布。当初始吸附量为0.10mg/g时,等量吸附热值最大,为17.81353kJ/mol,即等量吸附热不超过18kJ/mol,过程为物理吸附,便于PH3气体的解吸。     

氯化钙-13X分子筛复合吸附剂的实验研究

将氯化钙填充到13X分子筛的多孔结构内钊备出了氯化钙-13X分子筛复合吸附剂,并对其吸附性能进行了实验研究。实验结果表明,复合吸附剂中氯化钙含量越高,其平衡吸附量越高,当氯化钙含量为46.2%时,其平衡吸附量最大可以达到0.557g/g,是13X分子筛的2.2倍。     

13X分子筛对烟气中低分子醛酮的选择性吸附研究

为降低卷烟烟气中有害成分低分子醛酮化合物的含量和研究X型分子筛在卷烟减害中的应用,将13X型分子筛添加到卷烟嘴棒中,分析其对主流烟气中八种低分子醛酮化合物含量的影响。结果显示13X分子筛对低分子醛酮有明显的脱除作用。通过进一步研究13X分子筛对烟气中苯酚和苯并(α)芘的吸附作用,揭示了13X分子筛对低分子醛酮的选择性吸附与其因表面静电引力优先吸附极性物质的特性以及低分子醛酮的低熔沸点密切相关。烟气三项指标分析表明,13X分子筛对烟气中的焦油和烟碱含量影响不大,这有利于保持卷烟的香气。     

气化灰渣合成13X分子筛及其表征

以气化灰渣为原料,通过水热反应合成13X分子筛,研究n(SiO2):n(Al2 O3),n(Na2O):n(SiO2)和结晶温度对气化灰渣合成13X分子筛的影响,并利用XRD,SEM,FTIR,TG-DTG和BET等方法对合成产物的化学组成、微观形貌、表面基团、热稳定性、吸附性能和孔隙结构进行表征.结果表明:预处理后的...     

Silicalite-2分子筛吸附水中对硝基苯酚

采用干胶法合成纳米Silicalite-2分子筛,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品表征分析,研究了分子筛吸附水溶液中对硝基苯酚过程的吸附等温线、吸附动力学和热力学。结果表明,合成样品的晶粒粒径<100nm,吸附平衡可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性;拟2级吸附动力学模型能较好地反映分子筛吸附对硝基苯酚的过程。25℃、溶液pH为4时,50 mg的Silicalite-2分子筛吸附容量为80.22 mg/g,弱酸性条件下,有利于吸附水溶液中对硝基苯酚。     

稀土改性13X分子筛的表征与脱硫性能评价

采用离子交换法制备了Ce/13X、La/13X及La-Ce/13X分子筛吸附剂。通过X射线衍射、N2物理吸附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等手段对吸附剂进行表征,考察对比了三种吸附剂的动态吸附性能以及温度和流速对吸附性能的影响,并对吸附剂进行再生。结果表明,稀土离子改性后的13X分子筛的比表面积、孔体积出现一定程度的下降,分子筛结晶度降低但并未改变其骨架结构。La的载入与Ce具有协同作用,使得双金属改性的La-Ce/13X分子筛在脱硫吸附性能上较单金属改性的分子筛有明显的提高。常温下,空速为6h-1,La-Ce/13X分子筛能够将起始浓度为0.2mg/g的模拟油脱除至0.01mg/g,经过7h后穿透,穿透硫容为6.118mg/g,吸附剂经过氮气气氛300℃焙烧2h后,可较好的再生。     

13X沸石分子筛吸附水体中氮磷的研究

随着环境污染问题的日益严重,水体富营养化对环境造成了严重污染。13X型沸石分子筛由于独特的多级孔道结构,具有优异的吸附性能、离子交换性能,在催化、绿色能源、环境等领域具有巨大的应用潜力。采用矿物基埃洛石所制备的13X分子筛为吸附剂,应用于水体中氮和磷的吸附与交换研究,考察了分子筛吸附剂的加入量、粒径、溶液的酸碱性、吸附时间和吸附温度等对水体中氮和磷吸附和交换的影响。结果表明,13X型沸石分子筛对氨氮的最大去除率可达93.23%,对磷的最大去除率为98.20%。     

13X微孔沸石和MCM-41介孔材料的合成及用于处理含Cd2+废水

以天津蓟县钾长石矿粉为主要原料,经选矿、煅烧、水热处理等工艺成功合成了13X微孔沸石. 以气相氧化硅、氢氧化钠、十六烷基三甲基溴化铵等为主要原料,在水热条件下合成了MCM-41有序介孔材料. 采用XRD和N2吸附-脱附等手段对合成的13X沸石和MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等进行了分析对比. 在此基础上,对13X沸石和MCM-41介孔材料处理含Cd2+废水的效果和机理进行了对比研究,确定了不同分子筛用量、不同初始pH值、不同混合时间下13X沸石和MCM-41介孔分子筛对水中Cd2+的吸附率和吸附量. 研究发现,尽管MCM-41的比表面积和孔径远大于13X沸石,但其对水中Cd2+的处理效果却低于13X沸石,这与13X沸石和MCM-41的孔道结构类型、化学组成、表面荷电性质等有关.     

沼气变压吸附剂吸附性能比较

研究了工程上常用的3种吸附剂CO2吸附剂硅胶、13X分子筛和碳分子筛在高压(0.1~1 MPa)下对CO2和CH4的吸附容量、稳定性和选择性,以确定其在沼气变压吸附分离中应用的可行性. 结果表明,硅胶的吸附稳定性非常好,0.1 MPa时吸附选择性系数为8~10,能有效分离CH4?CO2;13X分子筛对CH4和CO2吸附容量最高、吸附选择性最好,重复使用5次CO2的吸附容量略有下降;以CH4的损失率作为评价标准时,13X分子筛吸附CH4的损失率最低. 降压不能使被碳分子筛吸附的CH4完全解吸,吸附位不能充分释放,不适用于CH4与CO2的分离.